化学で電子軌道をやりました。 2つ質問があります。 まず、各々の軌道には電子が2個まで入ることはわか

化学で電子軌道をやりました。
2つ質問があります。
まず、各々の軌道には電子が2個まで入ることはわかりました。例えば、電子がp軌道には2つあるとき。p軌道の上の楕円部分と下の楕円部分に1つずつ電子が入っていて、楕円の軌道を描いているのですか？それとも2つの電子が8の字で移動しているのですか？
あと、電子は自転しているのですよね？2つの逆向きの自転の電子が働いてあるから磁場が生じないと書いてあったのですが、1つの電子の場合では働くってことですよね？水素などは働きまくっているってことですよね？

No.3 ベストアンサー 回答者： alwen25 回答日時： 2017/04/20 05:01

古典論というより、前期量子論の世界にいるように見えますが。

量子論の世界では、電子は自転しているとは言いません。スピン量子数があると言います。上向きスピンと下向きスピンしかありません。8の字の形は、電子の運動の軌道ではなく電子雲と考えてください。

No.2 回答者： doc_somday 回答日時： 2017/04/13 22:44

いろいろ誤解が多いです。

私は一応プロです。
＞電子がp軌道には2つあるとき。p軌道の上の楕円部分と下の楕円部分に1つずつ電子が入っていて、楕円の軌道を描いているのですか？それとも2つの電子が8の字で移動しているのですか？
最後の８の字型をして動いているというのは大間違いですのでそれだけは忘れなさい。2px、2py、2pzの場合、フント則により電子はまず１つの軌道に１つずつ入ります。３つの軌道に1つずつ入り終わったらもう一つずつ入っていきます。問題は８の字で８の字を書くのは簡単のためで、電子の密度は真ん中が最も高いのですが、そこには正負が逆転する節があるので両者を考慮するとぼけた８の字っぽいものがあるだけで８の字の上をグルグル回っていると思ったら大間違い。電子はどこにあるか分からないのです、宇宙全部の体積積分を取ると１個になるだけ。
＞電子は自転しているのですよね？
これも間違い。あなたは古典論の世界に居ます。電子は角運動量という性質を持っているので、それを古典論的に解釈すると回転しているのと同じだよ、と言うだけです。
＞1つの電子の場合では働くってことですよね？水素などは働きまくっているってことですよね？
おっしゃる通り。但し水素原子の場合で、有機化学では遊離基、フリーラジカルの場合。だから外部から磁場をかけながら電磁波を当てるとメチャメチャよく見える、でも半世紀前にその化学はゴミ箱へ行きました、理由は簡単でそんなもの見たって反応機構も、反応生成物も何も情報を与えてくれない、その上見えているものと反応プロセスとが関係あるという保証など無い、暗闇で落とした５００円玉を街路灯の下で探す、あるいは船から落とした小判の位置を船に刻む、のと同じ事をやっているからです。

No.1 回答者： Tacosan 回答日時： 2017/04/12 14:54

いろいろと誤解しているようです.

まず, この「軌道」というのは, 「そのように電子が運動する」というものではありません. つまり, 電子自体が「楕円の軌道を描いている」とか「8の字で移動している」とかいうことではありません. 実際には電子はかなり適当に動いていて, 観測するごとにいろいろな場所で見つかります. ただし「電子を見つけやすいところ」「電子が見つかりにくいところ」というのはあり, そのうち「電子を見つけやすいところ」を図に描いたのが, たとえば p軌道の「8の字型の図」ということです.

それから, 電子が本当に自転しているかどうかはわかりません. 電子自体は固有の角運動量を持っているので「自転」と思うと巨視的なものと同じように考えることはできますが, 実際にそう考えると困っちゃうので「自転している」とは考えず「なぜか知らないけど角運動量を持っている」と割り切っちゃった方がよいのではないでしょうか.

あと水素原子自体は電子のスピンもあって常磁性です. 水素分子になるとスピンも打ち消しあって反磁性.